A velocidade de magnetização de um material foi descoberta por uma equipe internacional de cientistas.
Os pesquisadores da Lancaster University, University of California San Diego, Moscow Institute for Physics and Technology e Radboud University lançaram luz sobre uma das questões mais intrigantes do magnetismo:com que rapidez a magnetização pode ser criada em um material?

Sua pesquisa é publicada em Nature Communications .

Os pesquisadores analisaram a liga magnética comum de ferro e ródio (FeRh), que exibe uma transição em sua estrutura e magnetismo quando aquecida logo acima da temperatura ambiente. À temperatura ambiente, o FeRh não possui magnetização líquida devido à sua natureza antiferromagnética, mas quando aquecido um pouco acima da temperatura ambiente, o material torna-se um ferromagneto.

Os pesquisadores descobriram que o FeRh sofre uma transição para sua fase ferromagnética em três estágios:

• a excitação do pulso de laser induz um grande número de minúsculos domínios magnéticos no material
• a magnetização de todos os domínios se alinham em uma direção específica
• os domínios individuais crescem para coalescer em um grande domínio único, onde pode-se dizer que o material passou por uma transição para sua fase ferromagnética

O conhecimento das várias etapas envolvidas e suas escalas de tempo correspondentes na indução de uma magnetização bem definida com um pulso de luz oferece a possibilidade de usar FeRh em tecnologia de armazenamento de dados em um futuro próximo.

Por exemplo, FeRh pode ser usado como meio de armazenamento em gravação magnética assistida por calor (HAMR), uma tecnologia que usa calor externo e campos magnéticos locais para armazenar informações com densidade de bits muito mais alta – pequenas regiões magnéticas onde as informações são armazenadas.

O físico Dr. Rajasekhar Medapalli, da Universidade de Lancaster, diz que "compreender os detalhes de vários estágios envolvidos no rápido surgimento da magnetização em um material ajuda os cientistas a desenvolver tecnologias de armazenamento de dados magnéticos ultrarrápidos e energeticamente eficientes".

A pesquisa envolveu o uso de pulsos de laser ultracurtos intensos para aquecer rapidamente o FeRh em um breve estímulo artificial com duração de apenas um quadrilionésimo de segundo. Após a interação com o material, o pulso de laser elevou a temperatura em algumas centenas de graus Celsius em escalas de tempo inferiores a um bilionésimo de segundo.

Por muito tempo, tem sido um objetivo fascinante para pesquisadores em física da matéria condensada usar esse calor ultrarrápido e ser capaz de controlar a transição de fase magnética em FeRh, mas tem sido um desafio detectar experimentalmente essa transição.

Para superar o desafio, os cientistas usaram o fato de que a magnetização variável no tempo produz um campo elétrico variável no tempo em um meio que deveria atuar como emissor de radiação. A radiação emitida carrega informações sensíveis sobre sua origem, ou seja, magnetização variável no tempo na amostra.

Os pesquisadores usaram a nova técnica de espectroscopia resolvida no tempo de bomba dupla desenvolvida na Radboud University. Eles empregaram dois pulsos de laser para bombeamento duplo:enquanto o primeiro pulso de laser serve como aquecedor ultrarrápido, o segundo ajuda na geração de campo elétrico. Ao detectar esse campo em vários lapsos de tempo entre os dois pulsos de laser, os pesquisadores conseguiram observar a rapidez com que a magnetização surge no material. + Explorar mais

A busca por uma gravação magnética ultrarrápida e eficiente em termos de energia está cada vez mais próxima